一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统。
【背景技术】
[0002]对于那些经常在夜间起来去卫生间的人而言，夜间起床不仅对自己是一种煎熬，同时对和他住在一个公共居室的其他人而言也是一种煎熬。因为身体状况不一样，去卫生间也不是自己可以控制的。在夜间走动，屋内一片漆黑，给人们带来很大不便，具体不便之处如下:1、夜间起床去卫生间，会因屋内漆黑造成行走困难，这时候行走过程中势必会产生很大的声响，对别人的睡眠会有很大的影响；2、夜间漆黑的时候，对于那些夜盲者，更是担心受怕；3、夜间漆黑触摸灯的开关，可能会发生触电造成对自身的伤害，同时一旦把屋内的照明开关打开，屋内灯火通明，对于那些正在睡梦中的人而言，无疑是一种伤害，因为室内的主控灯，不仅亮度大，而且开关声响也比较大。
[0003]为了解决夜间有人去卫生间但是在不影响其他人休息的前提下的照明问题，人们想出了很多方法。目前人们用的最多的就是在床头放一个手电筒，等到晚上去卫生间的时候，拿起手电筒即可，而且不会吵醒别人，这种方法虽然能达到夜间在房间内方便行走的目的，而且也不会吵醒别人，但是这种方法比较传统，适用对象是那些老年人，而且手电筒要不就是干电池供电，要不就是蓄电池供电，废弃干电池对地球的污染越来越严重，国家也在大力推广清洁能源。蓄电池更是麻烦，过段时间就要充电。最主要的就是这种方法太过落后，自动化程度太低，完全跟不上时代潮流，慢慢被现代人遗忘。随着照明系统的不断发展，人们发明了壁灯，即在床周围的墙壁上安装一个手动开关，等到需要开灯的时候，只要人为按下开关即可。但是这种灯的开关开闭声音大，会影响周围正在睡觉的室友，而且在工作居室，一般这种开关都很少安装在床边或是离睡觉很近的地方，还是很不方便。随着科学技术的发展，人们发明出了一种声光感应灯，这种灯自动化程度高，而且方便实用，但是用在公共居室人多的地方，有点不切实际。因为他是声控加光控实现的，要想灯亮，必须要有响声，但是势必会影响到室友的睡眠和休息。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，利用压力传感器自动检测人体对地面的压力，通过单片机控制壁灯的开启，从而达到降低对其他室友睡眠造成干扰的目的。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，包括压力传感器、第一 ZigBee通信模块、第二 ZigBee通信模块、控制模块、开关控制模块，所述压力传感器连接信号放大电路，信号放大电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接第一 ZigBee通信模块，第一 ZigBee通信模块无线连接第二 ZigBee通信模块，第二 ZigBee通信模块通过串口通信与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端连接有开关控制模块。
[0006]所述开关控制模块包括继电器和继电器驱动器，继电器驱动器连接控制器模块，然后继电器驱动器连接继电器。
[0007]所述信号放大电路包括MAX4196仪表放大器，MAX4196仪表放大器连接压力传感器，MAX4196仪表放大器连接MAX6192电压基准芯片。
[0008]所述A/D转换电路包括ADC0808模数转换器。
[0009]所述控制模块为型号为AT89C2051的单片机。
[0010]所述第一 ZigBee通信模块和第二 ZigBee通信模块均为CC2530芯片。
[0011]采用上述结构，本实用新型利用压力传感器自动检测人体对地面的压力，通过单片机控制壁灯的开启，从而达到降低对其他室友睡眠造成干扰的目的，在装置使用的过程中，不会造成很大的噪声既安全方便，又节能，同时自动化程度高，实用性很强。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0013]图1为本实用新型的系统框图；
[0014]图2为本实用新型控制模块电路图；
[0015]图3为本实用新型开关控制模块电路图；
[0016]图4为本实用新型A/D转换电路图；
[0017]图5为本实用新型信号放大电路图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，包括压力传感器、第一 ZigBee通信模块、第二 ZigBee通信模块、控制模块、开关控制模块，所述压力传感器连接信号放大电路，信号放大电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接第一 ZigBee通信模块，第一 ZigBee通信模块无线连接第二 ZigBee通信模块，第二 ZigBee通信模块通过串口通信与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端连接有开关控制模块。
[0019]所述开关控制模块包括继电器和继电器驱动器，继电器驱动器连接控制器模块，然后继电器驱动器连接继电器。
[0020]所述信号放大电路包括MAX4196仪表放大器，MAX4196仪表放大器连接压力传感器，MAX4196仪表放大器连接MAX6192电压基准芯片。
[0021 ] 所述A/D转换电路包括ADC0808模数转换器。
[0022]所述控制模块为型号为AT89C2051的单片机。
[0023]所述第一 ZigBee通信模块和第二 ZigBee通信模块均为CC2530芯片。
[0024]采用上述结构，本实用新型利用压力传感器自动检测人体对地面的压力，通过单片机控制壁灯的开启，从而达到降低对其他室友睡眠造成干扰的目的，在装置使用的过程中，不会造成很大的噪声既安全方便，又节能，同时自动化程度高，实用性很强。
[0025]如图2所示，为本实用新型控制模块电路图，主要功能是用于读取压力传感器传来的信号，处理检测数据、向开关控制模块发送控制信号。该电路由单片机AT89C2051、电容Cl、C2、C3，晶振Y2组成。AT89C2051单片机是主控芯片，P3.0-P3.5作为检测模块信号输入端口，P1.0-P1.7端输出控制信号控制开关控制模块动作响应。
[0026]如图3所示，为本实用新型控制模块电路图，开关控制模块主要由继电器驱动器ULN2803和继电器组成。ULN2803是八路NPN达林顿连接晶体管阵，适用于低逻辑点平数字电路和较高的电流、电压要求之间的接口。用其驱动5V继电器，ULN2803输出端直接接继电器线圈一端，继电器线圈的另一端接+5V电源，ULN2803的输入端直接和单片机I/O 口相连，单片机输出高电平时就可驱动继电器动作，进而驱动壁灯的启动。
[0027]如图4所示，为本实用新型A/D转换电路图，ADC0808是一种较为常用的8路模拟量输入，8位数字量输出的逐次比较式ADC芯片。该电路主要功能是读取压力传感器接收电路的值，本实用新型针对需要床边上或是床上扶梯底下安装一个温度传感器，既方便又实惠。当压力传感器检测到高于系统中设置的压力参数阈值时，就会及时采集数据并通过ADC0808N将传感器采集并发出的模拟信号转换成8位的数字信号。然后将数字信号通过无线信号传输给第一 ZigBee通信模块。
[0028]如图5所示，为本实用新型信号放大电路图，由于压力传感器的输出信号比较小，需要专门的放大电路对电压信号进行放大，压力传感器采用的是3线制输出，所以在设计放大电路时选择采用仪表放大器MAX4196，它具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益，具有差分输出和相对参考端的单端输出。即它的两个差分输入端施加输入信号，其增益可由内部预置，也可以由用户通过引脚内部设置或者通过输入信号隔离的外部增益电阻设置。在本系统中，测控系统希望压力传感器的输出信号在0-5V之间，所以在使用MAX4196芯片时，需要一个外部的电压基准，该电压基准相当于仪表放大器的零位，在本系统中，选择2.5V的电压基准。采用MAX頂公司的电压基准芯片MAX6192为MAX4196提供参考零位。
【主权项】
1.一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，包括压力传感器、第一 ZigBee通信模块、第二 ZigBee通信模块、控制模块、开关控制模块，其特征在于:所述压力传感器连接信号放大电路，信号放大电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接第一 ZigBee通信模块，第一 ZigBee通信模块无线连接第二 ZigBee通信模块，第二 ZigBee通信模块通过串口通信与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端连接有开关控制模块。2.根据权利要求1所述一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，其特征在于:所述开关控制模块包括继电器和继电器驱动器，继电器驱动器连接控制器模块，然后继电器驱动器连接继电器。3.根据权利要求1所述一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，其特征在于:所述信号放大电路包括MAX4196仪表放大器，MAX4196仪表放大器连接压力传感器，MAX4196仪表放大器连接MAX6192电压基准芯片。4.根据权利要求1所述一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，其特征在于:所述A/D转换电路包括ADC0808模数转换器。5.根据权利要求1所述一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，其特征在于:所述控制模块为型号为AT89C2051的单片机。6.根据权利要求1所述一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，其特征在于:所述第一 ZigBee通信模块和第二 ZigBee通信模块均为CC2530芯片。
【专利摘要】一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，包括压力传感器、第一ZigBee通信模块、第二ZigBee通信模块、控制模块、开关控制模块，所述压力传感器连接信号放大电路，信号放大电路连接A/D转换电路，A/D转换电路连接第一ZigBee通信模块，第一ZigBee通信模块无线连接第二ZigBee通信模块，第二ZigBee通信模块通过串口通信与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端连接有开关控制模块。本实用新型提供一种基于压力传感器的夜间室内照明控制系统，利用压力传感器自动检测人体对地面的压力，通过单片机控制壁灯的开启，从而达到降低对其他室友睡眠造成干扰的目的。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN204836713
【申请号】CN201520602313
【发明人】汤大猷, 方鑫, 程俊翔
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月12日